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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des neuen 4-Spectinomycylamins der Formel
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und seiner physiologisch verträglichen Säureadditionssalze mit anorganischen oder organischen Säuren.
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dung besitzt eine ausgezeichnete antimikrobielle Wirksamkeit bei guter Verträglichkeit und ist damit dem bekannten Spectinomycin (früher als Actinospectacin bezeichnet) als Breitband-Antibiotikum überlegen.
Die Herstellung des 4-Spectinomycylamins erfolgt wie nachstehend beschrieben :
Durch Abspaltung der Reste X aus 4-Spectinomycylaminderivaten der allgemeinen Formel
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Darin bedeutet
X eine aus der Peptidchemie bekannte, durch Behandeln mit Säuren, Basen oder durch Re- duktion leicht abspaltbare organische Gruppe, wie die Benzyloxycarbonylgruppe, die
4-Brom- oder 4-Nitro- oder 4-Chlor-benzyloxycarbonylgruppe, die 4-Methoxy-oder 3, 4-Di-
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3, 4-Methylendihydroxy-Alkoxycarbonylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls durch eine Furyl- - (2)-gruppe, eine p-Tolylsulfonylgruppe, ein oder mehrere Halogenatome, eine Alkoxyoder Alkoxy-alkoxygruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Alkylteil und 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Alkylenteil substituiert sein kann, beispielsweise die Furyl- (2)-methoxycarbonyl-, Allyloxycarbonyl-,
2- (p-Tolylsulfonyl)-äthoxycarbonyl-, 2-Brom-äthoxycarbonyl-, 2,2,2-Trichlor-äthoxycarbonyl-, 2-(2-Methoxy-äthoxy)-äthoxycarbonyl-, 3-Methyl-pentyl- - (3)-oxycarbonyl-, insbesondere aber die tert. Butyloxycarbonylgruppe, eine Cycloalkyloxycarbonylgruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie die Cyclopentyloxycarbonyl- oder Cyclohexyloxycarbonylgruppe, die beide durch eine Methyl-, Äthyl-oder tert. Butylgruppe substituiert sein können, die Isobornyloxycarbonyl-oder die Adamantyl- (l)-oxycarbonylgrup- pe, eine Phenyl-oder Biphenylalkoxycarbonylgruppe, die im Phenylrest durch eine bis drei Methyl- oder Methoxygruppen substituiert sein kann und deren Alkylengruppe" die gerade oder verzweigt sein kann, 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, wie z.
B. die a, 0. -Dime- thyl-3, 5-dimethoxy-benzyloxycarbonyl- oder 2- [Biphenylyl- (4)]-propyl- (2)-oxyoarbonylgrup-
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pe, die Diphenyl-methoxycarbonylgruppe, eine Phenyloxycarbonylgruppe, die gegebenen- falls durch eine Nitro-, Methoxy- oder Methylgruppe substituiert sein kann, eine Dialkyl- aminooxycarbonylgruppe, wie die Dimethylaminooxycarbonylgruppe, oder die Piperidinooxy- carbonylgruppe, eine Alkylthiocarbonylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, die Benzylthiocarbonylgruppe, die Formylgruppe oder eine sonstige aliphatische Acylgrup- pe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche gegebenenfalls noch durch 1 bis 3 Halogenato- me, Hydroxygruppen, Acylreste, oder durch eine Nitrogruppe substituiert sein kann,
wie die Trifluoracetyl-, Acetoacetyl-, 2-Nitro-phenoxy-acetyl-, Monochloracetyl-, 3-Chlor-bu- tyroyl-, 3-Hydroxyisocaproylgruppe, desweiteren kann X eine Benzoyl-, 2-Nitrobenzoyl-, 4-Toluolsulfonyl-, Benzylsulfonyl- oder p-Methoxybenzolsulfonylgruppe oder auch eine Ben- zyl-oder Tritylgruppe sein.
Die Abspaltung des Restes X erfolgt durch Hydrolyse oder Hydrogenolyse, u. zw. mittels kata- lytischer Hydrogenolyse in wässerig-organischen oder rein organischen Lösungsmitteln wie Alko- hol, Essigsäure, Dimethylformamid in Gegenwart von Edelmetallkatalysatoren wie Palladiumschwarz,
Palladiumkohle oder Palladium auf Bariumsulfat, Platin auf Kohle oder durch reduktive Spaltung mit Natrium in flüssigem Ammoniak oder durch eine acidolytische Spaltung mit einer Halogenwas- serstoffsäure, wie Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Trifluoressigsäure oder einer organischen Sul- fonsäure in Lösungsmitteln wie Eisessig, Chloroform, Wasser oder Äthanol. Alkoxycarbonylgruppen lassen sich auch durch die Einwirkung von Natriumhydroxyd in Wasser-Äthanol-Gemischen oder durch die Einwirkung von Natriumäthanolat in Äthanol entfernen.
Die gegebenenfalls substituierten
Phenyloxycarbonylgruppen oder Benzyloxycarbonyl-sowie die Dialkylaminooxycarbonylgruppen las- sen sich durch katalytische Hydrierung entfernen. Acylreste lassen sich besonders gut durch die
Einwirkung einer methanolischen Salzsäure oder wässerigen Laugen abspalten. Die 2,2, 2-Trichlor- - äthoxycarbonylgruppe wird vorteilhafterweise durch die Einwirkung von Zinkpulver in Essigsäure oder von Zinkstaub in Methanol entfernt. Die Benzylgruppe wird dagegen bevorzugt durch kataly- tische Hydrierung mit Palladium, die Tritylgruppe durch saure Verseifung mittels Essigsäure ent-
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nischer oder organischer Säuren nach bekannten Methoden in seine physiologisch verträglichen Säureadditionssalze übergeführt werden.
Als Säuren kommen beispielsweise in Frage : Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Maleinsäure, Zitronensäure, Weinsäure oder Fumarsäure.
Die als Ausgangssubstanzen dienenden 4-Spectinomycylaminderivate der allgemeinen Formel (II) erhält man aus Verbindungen der allgemeinen Formel
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setzt. Die Umsetzung wird in Wasser oder in organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise in Alkoholen, oder in Gemischen dieser, bei Temperaturen zwischen 0 und 100 C, vorzugsweise 0 und 50 C, vorgenommen. Als Ammoniumsalze kommen beispielsweise die Salze des Ammoniaks mit Halogenwasserstoffsäuren, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Salpetersäure in Betracht, als Alkalicyanborhydride vorzugsweise das Natriumcyanborhydrid.
Man kann aber auch ein Oxim der Verbindung der allgemeinen Formel (III) verwenden, das katalytisch mittels Platinoxyd und Wasserstoff in die ent-
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sprechende Verbindung der allgemeinen Formel (II) überführt wird (vgl. Beispiel B).
Bei der Herstellung des 4-Spectinomycylamins der Formel (I) treten zwei isomere Verbindungen auf, nämlich die 4R-Form mit axialer Aminogruppe und die 4S-Form mit äquatorialer Aminogruppe. Die 4R-Form wird als 4-Spectinomycylamin (I) bezeichnet und zeigt einen Rf-Wert von 0, 5, die 4S-Form, das 4-Spectinomycylamin (II), besitzt dagegen einen Rf-Wert von 0, 4 (Adsorbens : Kieselgel G, Fliessmittel Chloroform : Methanol : konzentriertem Ammoniak wie 40 : 40 : 20). Es ist dadurch leicht möglich, mittels chromatographischer Methoden beide Isomeren voneinander zu trennen.
Eine Zuordnung der Rf-Werte zu den jeweiligen Isomeren war deshalb möglich, weil diese Isomeren verschiedenes chemisches Verhalten, beispielsweise bei der Umsetzung mit Aceton oder dem 2-Cyano- - 3, 3-bis- (methyl) -mercaptoacrylsäuremethylester, zeigten.
Beide Spectinomycylamine besitzen wertvolle antimikrobielle Eigenschaften ; besonders ausgeprägt sind die Eigenschaften bei der 4R-Form, also dem 4-Spectinomycylamin (I).
Es wurde das 4R-Spectinomycylamin der Formel (I) vergleichend mit dem bekannten Spectinomycin bezüglich der Wirkung gegen Staphylococcus aureus SG 511, Streptococcus Aronson, Escherichia Coli ATCC 9637, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens ATCC 13880, Klebsiella pneumoniae ATCC 10031, Proteus mirabilis und Proteus vulgaris und bezüglich der akuten Toxizität untersucht.
Für die Untersuchungen wurde die Methode des Reihenverdünnungstestes im Mikrotitersystem angewandt. Die Prüfung der Substanzen auf Bakteriostase erfolgte in flüssigem Medium. Es wurde die Bakteriostasewirkung bei folgenden Konzentrationen untersucht : 80 ; 40 ; 20 ; 10 ; 5 ; 2, 5 : 1, 25 ; 0, 6 und 0, 3 pg/ml. Als Nährmedium diente eine Bouillon aus 5 g Pepton, 3 g Fleischextrakt, aufgefüllt mit destilliertem Wasser auf ein Volumen von 1000 ml ; PH-Wert 6, 7. Das Alter der Primärkul- turen betrug 24 h.
Die Einstellung der Keimsuspension erfolgte am Photometer (nach"Eppendorf") (Reagenzglas-Durchmesser 14 mm, Filter 546 mm) an Hand der Trübung einer Bariumsulfat-Vergleichssuspension, die durch eine Bariumsulfat-Aufschwemmung erzeugt wurde, welche durch die Zugabe von 3, 0 ml l% ige Bariumchloridlösung in 97 ml l% ige Schwefelsäure entstand. Nach der Einstellung wurden Streptococcus Aronson im Verhältnis 1 : 150 und die übrigen Testkeime im Verhältnis 1 : 1500 mit einer Kochsalzlösung weiter verdünnt.
16 mg der jeweiligen Substanz wurden in 10 ml-Messkolben eingewogen und mit dem Lösungsmittel bis zur Marke aufgefüllt. Die weitere Verdünnungsreihe wurde mit destilliertem Wasser oder dem jeweiligen Lösungsmittel hergestellt.
Die Vertiefungen der Mikrotiterplatten wurden mit 0, 2 ml Nährmedium, 0, 01 ml der entsprechenden Substanzverdünnung und mit einem Tropfen Keimsuspension beschickt und 18 bis 20 h bei 37 C bebrütet. Eine Lösungsmittelkontrolle wurde stets mitgeführt.
Die Ablesung wurde makroskopisch vorgenommen, wobei die jeweilige Grenzkonzentration (= niedrigste noch bakteriostatisch wirksame Konzentration) ermittelt wurde.
In der folgenden Tabelle sind die ermittelten Konzentrationen bzw. minimale Hemmkonzentrationen für die beiden obengenannten Substanzen angegeben :
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<tb>
<tb> Minimale <SEP> Hemmkonzentration <SEP> in <SEP> pg/ml
<tb> der <SEP> Substanz
<tb> Keime <SEP> 4R-Spectinomycylamin <SEP> Spectinomycin
<tb> Staphylococcus
<tb> aureus <SEP> SG <SEP> 511 <SEP> 5 <SEP> (2, <SEP> 5) <SEP> 20 <SEP> (10) <SEP>
<tb> Streptococcus
<tb> Aronson <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> Escherichia <SEP> Coli
<tb> ATCC <SEP> 9637 <SEP> 20 <SEP> (10) <SEP> 40 <SEP> (20)
<tb> Pseudomonas
<tb> aeruginosa <SEP> 40 <SEP> (20) <SEP> 160 <SEP> (80)
<tb> Serratia <SEP> marcescens
<tb> ATCC <SEP> 13880 <SEP> 10 <SEP> 20
<tb> Klebsiella
<tb> pneumoniae
<tb> ATCC <SEP> 10031 <SEP> 10 <SEP> (5) <SEP> 20 <SEP> (10)
<tb> Proteus <SEP> mirabilis <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> Proteus <SEP> vulgaris <SEP> 5 <SEP> 10
<tb>
Die Werte in Klammern bedeuten die Konzentrationen, bei denen Wachstumsminderung, aber noch kein völliger Wachstumsstillstand erkennbar ist.
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abreichung 50% der Tiere innerhalb von 8 Tagen verstarben. Die beiden Substanzen zeigten dabei eine LDs von über 5 g/kg ; bei 5 g/kg verstarben bei beiden Substanzen keine Tiere. Nach subcutaner Injektion besitzen beide Substanzen eine LD., von über 1000 mg/kg ; sie sind damit für die Praxis völlig untoxisch.
Beispiele zur Herstellung der Ausgangsverbindungen :
Beispiel A : 6, 8-Bis-benzyloxycarbonylspectinomycylamin
1, 85 g (0, 003 Mol) 6, 8-Bis-benzyloxycarbonylspectinomycin und 2, 4 g Ammoniumnitrat werden in 15 ml absolutem Methanol gelöst und 15 min bei 40 C gerührt. Anschliessend werden innerhalb von 3 min bei 20DC 0, 131 g Natriumcyanborhydrid portionsweise zugegeben. Nach 30 min bei Raumtemperatur wird abgesaugt, das Filtrat in 70 ml einer gesättigten Kochsalzlösung eingerührt, mit Essigester extrahiert, der Extrakt getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird mit Äther verrieben und abgesaugt. Dieser Rückstand (1, 2 g) wird an Kieselgel chromatographiert (Chloroform/Methanol = 5 : 1). Man erhält 0, 6 g eines farblosen Pulvers vom Zersetzungsbereich 110 bis 130 C.
C38H39N3O10 (601,66)
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Berechnet : 58,89% 6,53% 6,57% Gefunden : 59, 10% 6,99% 6,76% Massenspektrum der silylierten Substanz.
M+ : 817 = 601 + 3x72 (3 Silylreste)
745 = 601 + 2x72 (2 Silylreste) Rf : 0, 47 (Kieselgel, Chloroform/Methanol =5 : 1)
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aus 6, 8-Bis-p-methoxybenzolsulfonylspectinomycin, Ammoniumnitrat und Natriumcyanborhy- drid,
Rf : 0, 55 (Kieselgel, Chloroform/Methanol = 9 : 1) b) 6, 8-Bis- ss, ss, ss -trichloräthoxycarbonylspectinomycylamin aus 6,8-Bis-ss,ss,ss-trichloräthoxycarbonylspectinomycin, Ammoniumnitrat und Natriumcyanbor- hydrid,
Rf : 0, 41 (Kieselgel, Chloroform/Methanol = 9 : 2)
Massenspektrum der silylierten Verbindung :
M+ : 969 = 681 + 4x72 (4 Silylreste).
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Massenspektrum der silylierten Substanz :
Mi : 909 = 693 + 3 x72 (3 Silylreste)
837 = 693 + 2 x72 (2 Silylreste)
693 = berechnetes Molekulargewicht Schmp. : 1600C (Zersetzung)
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hydrid.
Rf : 0, 29 (Kieselgel, Chloroform/Methanol = 5 : 1)
Massenspektrum der silylierten Verbindung :
M+ : 877 = 661 + 3x72 (3 Silylreste)
Berechnetes Molekulargewicht : 661, 6.
Beispiel B : 6, 8-Bis-isobornyloxycarbonylspectinomycylamin
7, 98 g (0, 01 Mol) 6, 8-Bis-isobornyloxycarbonylspectinomycinbenzyloxim, gelöst in 150 ml 3%iger äthanolischer Salzsäure, werden in Gegenwart von 8 g Platinoxyd mit Wasserstoff bei 250C reduziert.
(Wasserstoffdruck : 5 Atmosphären ; Reaktionszeit : 62 h).
Nach beendeter Reduktion wird vom Katalysator abgesaugt und das Äthanol im Vakuum abdestilliert.
Man löst den verbleibenden festen Rückstand in Wasser, stellt den PH-Wert der Lösung auf 3, 5 ein und trennt durch Extraktion mit Äther die Nebenprodukte ab. Anschliessend wird der
PH-Wert der Lösung auf 7, 0 erhöht und erneut mit Äther extrahiert.
Nach Trocknen mit Natriumsulfat und Abziehen des Äthers wird das gewünschte Produkt in Form eines weissen Pulvers erhalten.
Ausbeute : 4, 1 g (59% der Theorie) Fop. : 160C (Zersetzung) C,. Hs9N, OIQ (693, 97)
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Berechnet : 49, 41% 6, 12% 8, 23%
Gefunden : 49, 29% 6, 25% 8, 37%
Das Hydrochlorid lässt sich erhalten, indem man die äthanolische Lösung der freien Base mit ätherischer Salzsäure behandelt.
Schmp. : 182 bis 185OC.
Auf dieselbe Weise wurden erhalten : a) 6, 8-Bis-ss, ss, ss-trichloräthoxycarbonylspectinomycylamin aus 6,8-Bis-ss,ss,ss-trichloräthoxycarbonylspectinomycin-benzyloxim und Platindioxyd.
Rf : 0, 41 (Kieselgel, Chloroform/Methanol = 9 : 2)
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Massenspektrum der silylierten Verbindung : M+ : 969 = 681 + 4x72 (4 Silylreste)
897 = 681 + 3x72 (3 Silylreste)
825 = 681 + 2x72 (2 Silylreste)
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: 684, 18.Rf : 0, 55 (Kieselgel, Chloroform/Methanol = 9 : 1).
Beispiele zur Herstellung der Endverbindung :
Beispiel 1 : 4R-Spectinomycylamin-trihydrochlorid
500 mg 6, 8-Bis-benzyloxycarbonylspectinomycylamin (R-Form) werden in 25 ml 3, 4% iger ätha- nolischer Salzsäure mit 500 mg 20%iger Palladiumkohle 2 h bei Raumtemperatur in einer Schüttel- ente hydriert. Der Katalysator wird abfiltriert, das Filtrat auf 5 ml eingeengt und der Rückstand mit 100 ml Äther versetzt. Man erhält 230 mg (65% der Theorie) farbloses Pulver vom Schmp. 189 bis 194OC.
Rf : 0, 5 (Kieselgel, Chloroform/Methanol/konz. Ammoniak = 40 : 40 : 15)
Massenspektrum der silylierten Verbindung : M : 693 = 333 + 5x72 (5 Silylreste)
621 = 333 + 4x72 (4 Silylreste)
549 = 333 + 3x72 (3 Silylreste)
477 = 333 + 2x72 (2 Silylreste)
Berechnetes Molekulargewicht der freien Base 333.
Beispiel 2 : 4S-Spectinomycylamin-trihydrobromid
1 g (0, 00145 Mol) 6, 8-Bis-isobornyloxycarbonylspectinomycylamin (S-Form) werden mit 10 ml einer 20%igen Lösung von Bromwasserstoff in Eisessig bei 200C versetzt.
Nach 2 min gibt man zu der Reaktionsmischung 100 ml absoluten Äther. Die ausgefallenen Kristalle werden abzentrifugiert, 3 mal mit absolutem Äther gewaschen und getrocknet.
Die gewünschte Verbindung liegt sofort in reiner Form vor.
Ausbeute : 0, 65 g (78% der Theorie) Fp. : 208 bis 212 C (Zersetzung) C., H2, N, 06. 3HBr (576, 14)
C H N Br Berechnet : 29, 18% 5, 24% 7, 29% 41, 60%
Gefunden : 29, 64% 5, 39% 7, 01% 41, 35%
Beispiel 3 : 4R-Spectinomycylamin-trihydrochlorid
Eine Lösung von 6, 84 g (0, 01 Mol) 6,8-Bis-trichloräthoxycarbonylspectinomycylamin (R-Form) in 200 ml 70% igem Methanol wird nach Zusatz von 14 g Zinkpulver zum Rückfluss erhitzt.
Die. Reaktionsmischung wird abgesaugt und das Filtrat im Vakuum eingedampft. Man löst den Rückstand in wenig Methanol und reinigt durch Säulenchromatographie.
(Adsorbens : Kieselgel G ;
Eluens : Chloroform/Methanol/konz. wässeriges Ammoniak = 20 : 20 : 5)
Die das gewünschte Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und schonend im Vakuum eingedampft.
Der verbleibende Rückstand wird in 0, 1 n Salzsäure gelöst und gefriergetrocknet. Die gewünschte Substanz wird als weisses Pulver erhalten.
Ausbeute : 2, 1 g (47% der Theorie)
Fp. : 189 bis 1940C (Zersetzung) CI" H27Ns06. 3 HCI (442, 79)
C H N Cl
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fonsäure und 0, 3 ml Anisol gelöst und 3 h bei 200C stehen gelassen. Das Gemisch wird in 20 ml Äther eingerührt, das ausgeschiedene ölige Produkt mehrmals mit Äther digeriert, in wenig Wasser gelöst und durch Säulenchromatographie gereinigt.
(Si02, Chloroform/Methanol/konz. Ammoniak = 20 : 20 : 5)
Das erhaltene Produkt wird in der berechneten Menge n/100-Salzsäure gelöst, und bei 0 C im Hochvakuum eingedampft. Das Produkt wird mit Äther gewaschen und getrocknet.
Ausbeute : 50 mg (25% der Theorie)
Schmp. : 187 bis 190oC.
Beispiel 5 : 4R-Spectinomycylamin-trihydrochlorid
2 g 6, 8-Bis-4-methoxybenzyloxycarbonylspectinomycylamin werden in 10 ml Dioxan gelöst und bei 0 C mit 10 ml 4 n Chlorwasserstoff in Dioxan versetzt. Es wird 45 min gerührt, abfiltriert und mit Äther gewaschen.
1,2 g farbloses Pulver Fp. : 186 bis 188 C (Zersetzung)
Massenspektrum der silylierten Verbindung :
M+ : 765/693/621 = 333 + (4-6) x72.
Die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) lassen sich zur pharmazeutischen Anwen- dung in die üblichen pharmazeutischen Zubereitungsformen einarbeiten. Die Einzeldosis beträgt bei Erwachsenen 100 bis 2000 mg, vorzugsweise 500 bis 1000 mg, die Tagesdosis 200 bis 6000 mg, vorzugsweise 1000 bis 2000 mg.
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The invention relates to a process for the preparation of the new 4-spectinomycylamine of the formula
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and its physiologically compatible acid addition salts with inorganic or organic acids.
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Dung has an excellent antimicrobial effectiveness with good tolerability and is thus superior to the well-known spectinomycin (formerly known as actinospectacin) as a broad-spectrum antibiotic.
The 4-spectinomycylamine is prepared as described below:
By cleaving the residues X from 4-spectinomycylamine derivatives of the general formula
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In it means
X is an organic group known from peptide chemistry, which can be easily split off by treatment with acids, bases or by reduction, such as the benzyloxycarbonyl group, the
4-bromo or 4-nitro or 4-chloro-benzyloxycarbonyl group, the 4-methoxy or 3, 4-di-
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3, 4-methylene dihydroxy alkoxycarbonyl group with 1 to 12 carbon atoms, optionally by a furyl - (2) group, a p-tolylsulfonyl group, one or more halogen atoms, an alkoxy or alkoxy-alkoxy group with 1 to 3 carbon atoms in the alkyl part and 1 can be substituted to 3 carbon atoms in the alkylene part, for example the furyl (2) methoxycarbonyl, allyloxycarbonyl,
2- (p-Tolylsulfonyl) -ethoxycarbonyl-, 2-bromo-ethoxycarbonyl-, 2,2,2-trichloro-ethoxycarbonyl-, 2- (2-methoxy-ethoxy) -ethoxycarbonyl-, 3-methyl-pentyl- - ( 3) -oxycarbonyl, but especially the tert. Butyloxycarbonyl group, a cycloalkyloxycarbonyl group having 5 to 12 carbon atoms, such as the cyclopentyloxycarbonyl or cyclohexyloxycarbonyl group, both of which are methyl, ethyl or tert. Butyl group can be substituted, the isobornyloxycarbonyl or the adamantyl (l) -oxycarbonyl group, a phenyl or biphenylalkoxycarbonyl group which can be substituted in the phenyl radical by one to three methyl or methoxy groups and whose alkylene group "which can be straight or branched , Contains 2 to 4 carbon atoms, such as.
B. the a, 0. -dimethyl-3, 5-dimethoxy-benzyloxycarbonyl- or 2- [biphenylyl- (4)] - propyl- (2) -oxyoarbonyl group-
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pe, the diphenyl-methoxycarbonyl group, a phenyloxycarbonyl group, which may be substituted by a nitro, methoxy or methyl group, a dialkylaminooxycarbonyl group, such as the dimethylaminooxycarbonyl group, or the piperidinooxycarbonyl group, an alkylthiocarbonyl group having 1 to 4 carbon atoms in the Alkyl radical, the benzylthiocarbonyl group, the formyl group or another aliphatic acyl group with 1 to 10 carbon atoms, which may optionally be substituted by 1 to 3 halogen atoms, hydroxyl groups, acyl radicals, or by a nitro group,
like the trifluoroacetyl, acetoacetyl, 2-nitro-phenoxy-acetyl, monochloroacetyl, 3-chloro-butyroyl, 3-hydroxyisocaproyl group, furthermore X can be a benzoyl, 2-nitrobenzoyl, 4-toluenesulfonyl, Benzylsulfonyl or p-methoxybenzenesulfonyl group or a benzyl or trityl group.
The radical X is split off by hydrolysis or hydrogenolysis, u. by means of catalytic hydrogenolysis in aqueous-organic or purely organic solvents such as alcohol, acetic acid, dimethylformamide in the presence of noble metal catalysts such as palladium black,
Palladium carbon or palladium on barium sulfate, platinum on carbon or by reductive cleavage with sodium in liquid ammonia or by acidolytic cleavage with a hydrohalic acid, such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, trifluoroacetic acid or an organic sulfonic acid in solvents such as glacial acetic acid, chloroform, water or Ethanol. Alkoxycarbonyl groups can also be removed by the action of sodium hydroxide in water-ethanol mixtures or by the action of sodium ethanolate in ethanol.
The optionally substituted
Phenyloxycarbonyl groups or benzyloxycarbonyl and dialkylaminooxycarbonyl groups can be removed by catalytic hydrogenation. Acyl residues can be removed particularly well through the
Remove exposure to methanolic hydrochloric acid or aqueous alkalis. The 2,2,2-trichloroethoxycarbonyl group is advantageously removed by the action of zinc powder in acetic acid or zinc dust in methanol. In contrast, the benzyl group is preferred by catalytic hydrogenation with palladium, the trityl group by acidic saponification using acetic acid.
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African or organic acids can be converted into its physiologically acceptable acid addition salts by known methods.
Examples of possible acids are: hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, maleic acid, citric acid, tartaric acid or fumaric acid.
The 4-spectinomycylamine derivatives of the general formula (II) which serve as starting substances are obtained from compounds of the general formula
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puts. The reaction is carried out in water or in organic solvents, preferably in alcohols, or in mixtures thereof, at temperatures between 0 and 100 ° C., preferably 0 and 50 ° C. Examples of suitable ammonium salts are the salts of ammonia with hydrohalic acids, sulfuric acid, phosphoric acid and nitric acid, and the alkali cyanoborohydrides are preferably sodium cyanoborohydride.
But you can also use an oxime of the compound of general formula (III), which catalytically into the ent
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speaking compound of general formula (II) is transferred (see. Example B).
Two isomeric compounds occur in the preparation of the 4-spectinomycylamine of the formula (I), namely the 4R form with an axial amino group and the 4S form with an equatorial amino group. The 4R form is called 4-spectinomycylamine (I) and shows an Rf value of 0.5, the 4S form, 4-spectinomycylamine (II), on the other hand, has an Rf value of 0.4 (adsorbent: Kieselgel G, eluent chloroform: methanol: concentrated ammonia such as 40: 40: 20). It is therefore easily possible to separate the two isomers from one another by means of chromatographic methods.
An assignment of the Rf values to the respective isomers was possible because these isomers showed different chemical behavior, for example when reacting with acetone or the 2-cyano-, 3,3-bis- (methyl) -mercaptoacrylic acid methyl ester.
Both spectinomycylamines have valuable antimicrobial properties; The properties are particularly pronounced in the 4R form, i.e. 4-spectinomycylamine (I).
The 4R-Spectinomycylamine of formula (I) was compared with the known Spectinomycin in relation to the action against Staphylococcus aureus SG 511, Streptococcus Aronson, Escherichia Coli ATCC 9637, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens ATCC 13880, Klebsiella pneumoniaote ATCC 10031 vulgaris and examined for acute toxicity.
The method of the serial dilution test in the microtiter system was used for the investigations. The substances were tested for bacteriostasis in a liquid medium. The bacteriostasis effect was examined at the following concentrations: 80; 40; 20; 10; 5; 2.5: 1.25; 0, 6 and 0, 3 pg / ml. A broth of 5 g peptone, 3 g meat extract, filled with distilled water to a volume of 1000 ml served as the nutrient medium; PH 6, 7. The age of the primary cultures was 24 h.
The germ suspension was adjusted on a photometer (according to "Eppendorf") (test tube diameter 14 mm, filter 546 mm) on the basis of the turbidity of a barium sulfate reference suspension which was generated by a barium sulfate suspension, which was obtained by adding 3.0 ml of 1% barium chloride solution in 97 ml of 1% sulfuric acid was formed. After the adjustment, Streptococcus Aronson in a ratio of 1: 150 and the remaining test germs in a ratio of 1: 1500 were further diluted with a saline solution.
16 mg of the respective substance were weighed into 10 ml volumetric flasks and made up to the mark with the solvent. The further series of dilutions was prepared with distilled water or the respective solvent.
The wells of the microtiter plates were charged with 0.2 ml of nutrient medium, 0.01 ml of the corresponding substance dilution and with a drop of germ suspension and incubated at 37 C for 18 to 20 h. A solvent control was always carried out.
The reading was made macroscopically, the respective limit concentration (= lowest still bacteriostatically active concentration) being determined.
The following table shows the concentrations or minimum inhibitory concentrations for the two substances mentioned above:
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<tb>
<tb> Minimum <SEP> inhibitory concentration <SEP> in <SEP> pg / ml
<tb> of the <SEP> substance
<tb> Germs <SEP> 4R-Spectinomycylamine <SEP> Spectinomycin
<tb> Staphylococcus
<tb> aureus <SEP> SG <SEP> 511 <SEP> 5 <SEP> (2, <SEP> 5) <SEP> 20 <SEP> (10) <SEP>
Streptococcus
<tb> Aronson <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> Escherichia <SEP> coli
<tb> ATCC <SEP> 9637 <SEP> 20 <SEP> (10) <SEP> 40 <SEP> (20)
<tb> Pseudomonas
<tb> aeruginosa <SEP> 40 <SEP> (20) <SEP> 160 <SEP> (80)
<tb> Serratia <SEP> marcescens
<tb> ATCC <SEP> 13880 <SEP> 10 <SEP> 20
<tb> Klebsiella
<tb> pneumoniae
<tb> ATCC <SEP> 10031 <SEP> 10 <SEP> (5) <SEP> 20 <SEP> (10)
<tb> Proteus <SEP> mirabilis <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> Proteus <SEP> vulgaris <SEP> 5 <SEP> 10
<tb>
The values in brackets indicate the concentrations at which growth reduction but no complete growth arrest is discernible.
EMI4.2
50% of the animals died within 8 days. The two substances showed an LDs of over 5 g / kg; at 5 g / kg, no animals died with either substance. After subcutaneous injection, both substances have an LD of over 1000 mg / kg; they are therefore completely non-toxic in practice.
Examples for the preparation of the starting compounds:
Example A: 6, 8-bis-benzyloxycarbonylspectinomycylamine
1.85 g (0.003 mol) of 6,8-bis-benzyloxycarbonylspectinomycin and 2.4 g of ammonium nitrate are dissolved in 15 ml of absolute methanol and stirred at 40 ° C. for 15 minutes. Then, 131 g of sodium cyanoborohydride are added in portions over a period of 3 minutes at 20DC. After 30 min at room temperature, the mixture is filtered off with suction, the filtrate is stirred into 70 ml of a saturated saline solution, extracted with ethyl acetate, the extract is dried and evaporated. The residue is triturated with ether and suction filtered. This residue (1.2 g) is chromatographed on silica gel (chloroform / methanol = 5: 1). 0.6 g of a colorless powder with a decomposition range of 110 to 130 ° C. is obtained.
C38H39N3O10 (601.66)
EMI4.3
Calculated: 58.89% 6.53% 6.57% Found: 59, 10% 6.99% 6.76% mass spectrum of the silylated substance.
M +: 817 = 601 + 3x72 (3 silyl residues)
745 = 601 + 2x72 (2 silyl residues) Rf: 0.47 (silica gel, chloroform / methanol = 5: 1)
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
from 6, 8-bis-p-methoxybenzenesulfonylspectinomycin, ammonium nitrate and sodium cyanoborohydride,
Rf: 0.55 (silica gel, chloroform / methanol = 9: 1) b) 6, 8-bis-ss, ss, ss -trichloroethoxycarbonylspectinomycylamine from 6,8-bis-ss, ss, ss-trichloroethoxycarbonylspectinomycin, ammonium nitrate and sodium cyanoboron hydride,
Rf: 0.41 (silica gel, chloroform / methanol = 9: 2)
Mass spectrum of the silylated compound:
M +: 969 = 681 + 4x72 (4 silyl residues).
EMI5.2
Mass spectrum of the silylated substance:
Mi: 909 = 693 + 3 x72 (3 silyl residues)
837 = 693 + 2 x72 (2 silyl residues)
693 = calculated molecular weight m.p .: 1600C (decomposition)
EMI5.3
hydride.
Rf: 0.29 (silica gel, chloroform / methanol = 5: 1)
Mass spectrum of the silylated compound:
M +: 877 = 661 + 3x72 (3 silyl residues)
Calculated molecular weight: 661.6.
Example B: 6, 8-bis-isobornyloxycarbonylspectinomycylamine
7.88 g (0.01 mol) of 6,8-bis-isobornyloxycarbonylspectinomycinbenzyloxime, dissolved in 150 ml of 3% ethanolic hydrochloric acid, are reduced in the presence of 8 g of platinum oxide with hydrogen at 250C.
(Hydrogen pressure: 5 atmospheres; reaction time: 62 h).
When the reduction has ended, the catalyst is filtered off with suction and the ethanol is distilled off in vacuo.
The remaining solid residue is dissolved in water, the pH of the solution is adjusted to 3.5 and the by-products are separated off by extraction with ether. Then the
The pH of the solution was raised to 7.0 and extracted again with ether.
After drying with sodium sulfate and stripping off the ether, the desired product is obtained in the form of a white powder.
Yield: 4.1 g (59% of theory) Fop. : 160C (decomposition) C ,. Hs9N, OIQ (693, 97)
EMI5.4
Calculated: 49, 41% 6, 12% 8, 23%
Found: 49, 29% 6, 25% 8, 37%
The hydrochloride can be obtained by treating the ethanolic solution of the free base with ethereal hydrochloric acid.
Mp: 182 to 185OC.
The following were obtained in the same way: a) 6, 8-bis-ss, ss, ss-trichloroethoxycarbonylspectinomycylamine from 6,8-bis-ss, ss, ss-trichloroethoxycarbonylspectinomycin-benzyloxime and platinum dioxide.
Rf: 0.41 (silica gel, chloroform / methanol = 9: 2)
<Desc / Clms Page number 6>
Mass spectrum of the silylated compound: M +: 969 = 681 + 4x72 (4 silyl residues)
897 = 681 + 3x72 (3 silyl residues)
825 = 681 + 2x72 (2 silyl residues)
EMI6.1
: 684, 18.Rf: 0, 55 (silica gel, chloroform / methanol = 9: 1).
Examples for the production of the final connection:
Example 1: 4R-Spectinomycylamine trihydrochloride
500 mg 6, 8-bis-benzyloxycarbonylspectinomycylamine (R-form) are hydrogenated in 25 ml of 3.4% ethanolic hydrochloric acid with 500 mg of 20% palladium-carbon for 2 hours at room temperature in a shaker. The catalyst is filtered off, the filtrate is concentrated to 5 ml and the residue is mixed with 100 ml of ether. 230 mg (65% of theory) of colorless powder of mp 189 to 194OC are obtained.
Rf: 0.5 (silica gel, chloroform / methanol / concentrated ammonia = 40: 40: 15)
Mass spectrum of the silylated compound: M: 693 = 333 + 5x72 (5 silyl residues)
621 = 333 + 4x72 (4 silyl residues)
549 = 333 + 3x72 (3 silyl residues)
477 = 333 + 2x72 (2 silyl residues)
Calculated molecular weight of free base 333.
Example 2: 4S-Spectinomycylamine trihydrobromide
1 g (0.00145 mol) 6, 8-bis-isobornyloxycarbonylspectinomycylamine (S-form) are mixed with 10 ml of a 20% solution of hydrogen bromide in glacial acetic acid at 200C.
After 2 minutes, 100 ml of absolute ether are added to the reaction mixture. The precipitated crystals are centrifuged off, washed 3 times with absolute ether and dried.
The desired connection is immediately available in pure form.
Yield: 0.65 g (78% of theory) mp: 208 to 212 C (decomposition) C., H2, N, 06.3HBr (576, 14)
C H N Br Calculated: 29, 18% 5, 24% 7, 29% 41, 60%
Found: 29, 64% 5, 39% 7, 01% 41, 35%
Example 3: 4R-Spectinomycylamine trihydrochloride
A solution of 6.84 g (0.01 mol) of 6,8-bis-trichloroethoxycarbonylspectinomycylamine (R form) in 200 ml of 70% methanol is heated to reflux after the addition of 14 g of zinc powder.
The. The reaction mixture is suctioned off and the filtrate is evaporated in vacuo. The residue is dissolved in a little methanol and purified by column chromatography.
(Adsorbent: silica gel G;
Eluens: chloroform / methanol / conc. aqueous ammonia = 20: 20: 5)
The fractions containing the desired product are combined and gently evaporated in vacuo.
The remaining residue is dissolved in 0.1N hydrochloric acid and freeze-dried. The desired substance is obtained as a white powder.
Yield: 2.1 g (47% of theory)
Mp: 189 to 1940C (decomposition) CI "H27Ns06. 3 HCI (442, 79)
C H N Cl
EMI6.2
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
fonic acid and 0.3 ml of anisole dissolved and left for 3 h at 200C. The mixture is stirred into 20 ml of ether, the oily product which has separated out is digested several times with ether, dissolved in a little water and purified by column chromatography.
(Si02, chloroform / methanol / conc. Ammonia = 20: 20: 5)
The product obtained is dissolved in the calculated amount of n / 100 hydrochloric acid and evaporated at 0 ° C. in a high vacuum. The product is washed with ether and dried.
Yield: 50 mg (25% of theory)
Mp: 187 to 190oC.
Example 5: 4R-Spectinomycylamine trihydrochloride
2 g of 6, 8-bis-4-methoxybenzyloxycarbonylspectinomycylamine are dissolved in 10 ml of dioxane and 10 ml of 4N hydrogen chloride in dioxane are added at 0 ° C. The mixture is stirred for 45 min, filtered off and washed with ether.
1.2 g colorless powder mp: 186 to 188 C (decomposition)
Mass spectrum of the silylated compound:
M +: 765/693/621 = 333 + (4-6) x72.
The new compounds of the general formula (I) can be incorporated into the customary pharmaceutical preparation forms for pharmaceutical use. The single dose in adults is 100 to 2000 mg, preferably 500 to 1000 mg, the daily dose 200 to 6000 mg, preferably 1000 to 2000 mg.
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